La ce factori cheie trebuie acordată atenție atunci când alegeți camerele industriale?

Ca componentă de bază a sistemelor de viziune artificială, camerele industriale joacă un rol vital în producția modernă, inspecția automată și controlul calității. O cameră adecvată nu afectează doar rezoluția și calitatea imaginii, ci afectează și stabilitatea și acuratețea de detecție a întregului sistem de viziune. Deci, pe ce aspecte trebuie să ne concentrăm atunci când selectăm?

1. Tipuri de camere industriale

În funcție de diferitele structuri de senzori, camerele industriale sunt împărțite în principal încamera de scanare a zonei șiExistă două tipuri de camere de scanare linie :

Camera Area Scan: Are rezoluție spațială mare și poate obține o imagine completă bidimensională simultan și este utilizată pe scară largă în scenariile generale de inspecție.

Cameră de scanare în linie: efectuează scanare de mare viteză cu o singură linie de pixeli, potrivită în special pentru imaginea obiectelor în mișcare continuă, cum ar fi industriile de imprimare, textile și sortare de mare viteză.

În plus, în funcție de tipul de cip senzor, camerele industriale pot fi împărțite în CCD și CMOS:

Cameră CCD: calitate stabilă a imaginii și zgomot redus, dar costul de producție este ridicat și cota de piață actuală este scăzută.

Cameră CMOS: Cu o integrare ridicată, un consum redus de energie și avantaje evidente de cost, a devenit alegerea principală pe piața actuală.

2. Principalii parametri de performanță ai camerelor industriale

1. Selectarea camerei alb-negru/color

La aceeași rezoluție, acuratețea imaginii camerelor alb-negru este de obicei mai mare decât cea a camerelor color, în special în sarcini precum detectarea marginilor, extragerea contururilor și măsurarea dimensiunilor.
Camerele alb-negru scot direct informații în tonuri de gri, au viteză de procesare rapidă și zgomot redus și sunt prima alegere pentru multe scenarii de inspecție industrială; camerele color sunt mai potrivite pentru nevoi precum recunoașterea culorilor și evaluarea clasificării.

2. Metoda de calcul a rezoluției

Rezoluția trebuie dedusă pe baza preciziei de detecție și a **câmpului vizual (FOV)**:
rezoluție unidirecțională a camerei = câmp vizual ÷ precizie teoretică.
Atunci când alegeți o rezoluție, trebuie să luați în considerare și puterea de calcul a sistemului: cu cât rezoluția este mai mare și cu cât este mai mare rata de cadre, cu atât este mai mare presiunea asupra performanței CPU/GPU și a lățimii de bandă, ceea ce poate duce la o scădere a vitezei de procesare. Prin urmare, trebuie găsit un echilibru între calitatea imaginii și performanța sistemului.

3. Adâncimea pixelilor (adâncimea biților)

Adâncimea de biți a pixelului (de obicei 8 biți/10 biți/12 biți) reflectă numărul de niveluri de gri pe care le poate prezenta imaginea.

Cu cât adâncimea pixelilor este mai mare, cu atât nivelurile de tonuri de gri ale imaginii sunt mai bogate și precizia măsurării este mai mare;

Cu toate acestea, cu cât adâncimea de biți este mai mare, cu atât este mai mare cantitatea de date de imagine, ceea ce va reduce viteza de transmisie și procesare a sistemului și va crește dificultatea integrării sistemului (cum ar fi lățimea de bandă a cablului, cerințele de cache etc.).
Prin urmare, este necesar să se facă o selecție rezonabilă pe baza cerințelor pentru acuratețea în tonuri de gri a scenei de detectare.

4. Cerințe de imagine pentru scenele de mișcare de mare viteză

Când fotografiați obiecte în mișcare de mare viteză, camerele obișnuite vor avea probleme precum murdăria, neclaritatea și deformarea. Acest lucru este cauzat în principal de nepotrivirea dintre viteza obiectului și timpul de expunere.

Pentru a obține o imagine clară, ar trebui să vă concentrați asupra următoarelor două elemente:

(1) Timpul de expunere

Trebuie să fie satisfăcută:
viteza de mișcare a obiectului Vp × timpul de expunere Ts < frotiul maxim admis S.
Cu cât viteza obiectului este mai mare, cu atât timpul de expunere necesar este mai scurt; expunerea scurtă necesită o sensibilitate mai mare a camerei pentru a evita ca imaginea să fie prea întunecată.

(2) Frame Rate

Frecvența cadrelor reprezintă numărul de imagini pe care camera le poate scoate pe secundă și este legată de dimensiunea imaginii, timpul de expunere, lățimea de bandă de transmisie etc.
Camerele cu viteză mare de cadre pot captura imagini continue ale obiectelor în mișcare de mare viteză pentru a evita fotografiile lipsă și cadrele scăpate.
Când configurați sistemul, asigurați-vă că:

Frecvența cadrelor este mai mare decât cerințele de ritm de mișcare

Viteza de procesare a algoritmului este finalizată în timpul de expunere al camerei + timpul de transmisie,
altfel poate cauza pierderea cadrului și detectarea ratată.

În plus, pentru detectarea mișcării de mare viteză, se recomandă în general să alegeți o cameră **Global Shutter** pentru a evita deformarea obiectelor care se mișcă rapid.

5. Selectați tipul de interfață

Parametrii comuni ai interfeței sunt după cum urmează:

Selectați tipul de interfață	USB 2.0	USB 3.0	GigE (Gigabit Ethernet)	Legătura camerei
Viteza teoretică	480 Mbps	5 Gbps	1 Gbps	5,4 Gbps
Distanța de transmisie	5m	3m	100m	10m

Interfața camerelor industriale nu este legată doar de lățimea de bandă de transmisie a datelor, ci își asumă adesea și funcția de alimentare. De exemplu: interfața USB poate furniza direct energie și cablarea este simplă; interfața GigE (Gigabit Ethernet) poate realiza transmisie de date și linii electrice prin PoE (Power over Ethernet), cu stabilitate ridicată și distanță mare de transmisie. La selectarea tipului de interfață, viteza de transmisie, stabilitatea, metoda de alimentare, limita de lungime a cablului și compatibilitatea sistemului ar trebui să fie luate în considerare în mod cuprinzător pentru a se asigura că se potrivește cu întreaga soluție vizuală.

Selecția camerelor industriale este un proces care necesită compromisuri multidimensionale. Numai înțelegând pe deplin scenariile de aplicație și cerințele de detectare și combinând factori precum calitatea imaginii, parametrii de performanță, puterea de calcul a sistemului, bugetul de cost, compatibilitatea interfeței și scalabilitatea viitoare, poate fi selectată o soluție de cameră și viziune cu adevărat potrivită. Atunci când selectați o marcă, ar trebui să vă concentrați, de asemenea, pe dacă aceasta acceptă dezvoltarea personalizată și dacă oferă un SDK complet și ușor de utilizat pentru a facilita dezvoltarea secundară și integrarea algoritmilor personalizați de procesare a imaginilor pentru a satisface nevoile mai profunde ale sistemului.

Zhixiang Vision este un furnizor de soluții de integrare hardware pentru viziune industrială și un furnizor de servicii de dezvoltare a aplicațiilor de viziune cu o experiență bogată în industrie. Continuăm să inovăm în cercetarea și dezvoltarea tehnologiei și practica aplicațiilor și am cultivat profund liniile de produse pentru camere industriale și viziune și am format o matrice de produse cu mai multe serii care acoperă camere industriale de rețea Gigabit, camere USB2.0/USB3.0, camere stereo multi-view etc. Cu performanță la costuri ridicate, stabilitate ridicată și compatibilitate bună, am furnizat soluții vizuale fiabile și o recunoaștere aproape largă a clienților industriei. sprijin pe termen lung.